PDM产品设计项目过程管理

摘要:如何将项目管理技术应用到产品生命周期管理中,实现企业管理资源与技术资源的集成,是目前企业信息化研究的一个重要方向。

    摘要:如何将项目管理技术应用到产品生命周期管理中,实现企业管理资源与技术资源的集成,是目前企业信息化研究的一个重要方向。
 
前言
    产品开发过程管理技术体现于对产品开发过程的时间、方式、内容等方面,它是有关工程技术、方法、工具和人员的集成框架。过程与人员和信息是现代计算机辅助产品开发中的的重要元素,能否有效地集成这第三者对协同产品开发过程管理系统的质量具有关键影响。
 
一、PDM的体系结构

    1 PDM的目标
    PDM是提高企业竞争力和产品创新能力的管理手段。现实地看待我国制造企业的发展状况,竞争能力的焦点还在于提高效率,缩短开发周期。而就创新设计而言,如果说CAD提供了设计手段的话,真正的障碍还在于关于产品概念的创新和设计知识以及设计模式的创新,绝大多数的“新”设计都是变型设计。
 
    从设计模式对设计结果的影响来说,绝对意义上的创新是非常少有的,制造企业的产品设计行为仍然是一种有组织、有计划的逻辑行为,这样如何充分利用已有设计资源,是创新设计、提高设计效率以及缩短设计周期的基础问题。因此,可以概括地说:PDM提供产品数据的组织能力,是企业的数据库;PDM提供产品数据的使用方法,是企业的知识库、资源库。
 
    2 PDM的数据组织层次
    (1)文档管理。PDM用文档的方式把文件及其属性管理起来,建立了企业的电子数据仓库,这是PDM的最基础的功能。

    (2)零部件管理。企业文档是用来描述、说明、记录生产对象和设计生产过程的,因此PDM的文档管理是零部件管理的基础。简言之,文档描述零部件,零部件用文档来描述。

    (3)产品结构管理。产品结构体现了产品的构成状况,并通过替换、选用操作,形成系列化产品,也使得不同的设计、制造部门有机地联系起来。产品结构管理使PDM从部门级或小组级上升为企业级。

    (4)配置管理。在产品结构的基础上以物料清单(BOM)为核心,生成用于生产制造的具体零件对象的装配关系,把产品的版本、有效性以及有关该产品的数据,如设计数据、工艺数据、制造数据、维护数据、成本数据、资源数据等组织起来,实现对产品的完整性、有效性控制及对产品相关数据的检索与查询。配置管理使企业不同部门在产品生命周期内实现信息在统一配置(产品模型)下的共享,并可在不同的方面或不同的阶段生成相应的视图,如设计视图、装配视图、采购视图、生产视图等。
 
    3 PDM的过程管理功能
    过程管理是PDM功能的另一个重要方面。实际上,产品数据是在产品生命周期内动态产生、修改和变化的,而对这种变化过程的控制也是必不可少的。PDM过程管理就是管理当一个用户对数据进行操作时会发生的影响、人与人之间数据的流动,并跟踪在项目过程中数据活动以及所发生的事务。具体而言,PDM系统的过程管理包含两个方面:
 
    (1)工作流管理。实现对文档的审批、发放过程的跟踪与控制,实现对更改过程的跟踪与控制。

    (2)项目管理。从项目的整体任务分解状况和进展状况来控制产品生命周期的全过程,提供项目的状态信息以便规划项目的优化路径,找到影响项目的障碍环节。
 
    项目管理既可以是PDM的一个功能模块,也可以通过集成流行的项目管理软件来实现。基础功能为支持对数据的有效组织和利用,实现PDM系统的文档管理、零部件管理、产品结构管理、配置管理以及过程管理。PDM具有存储、分类、检索、查询功能,组织、人员和权限管理,通信机制与电子协作,查看与圈阅,集成等基础功能。
 
    4 PDM的体系结构
    PDM体系结构可以分为四层,如图1所示第一层是支持层。关系型数据库是PDM系统的支持平台,提供数据管理的最基本的功能,如存、取、删、改、查等操作。
 
    第二层是面向对象层。关系型数据库不能满足产品数据动态变化的管理要求。因此,在PDM系统中,采用若干个二维关系表格来描述产品数据的动态变化。PDM系统将其管理的动态变化数据的功能转换成几个甚至几百个二维关系型表格,实现面向产品对象管理的要求。
 
    第三层是功能层。一类是基本功能模块,包括文档管理、产品配置管理、工作流程管理、零件分类和检索及项目管理等;另一类是系统管理模块。包括系统管理和工作环境。系统管理主要是针对系统管理员如何维护系统,确保数据安全与正常运行的功能模块;工作环境主要保证各类不同的用户能够正常地、安全地、可靠地使用PDM系统,既要方便、快捷,又要安全、可靠。
 
    第四层是用户层。包括开发工具层和界面层。在PDM系统中,通常除了提
供标准的、不同硬件平台上的人机界面外,还要提供开发用户化人机界面的工具,以满足各类用户的专门的特殊要求。
 
二、工程应用实例
    根据提出的业务模型、对象模型和系统体系结构,利用Java Swing技术实现表示层的客户端界面,以weblogic8.1作为服务层的EJB容器,以SQLSever2000作为数据库服务器,以交互接口服务(Interact iv e Interface Service,IIS)作为文件传输协议(File Transfer Protocol,FTP)服务器,开发了一套产品设计项目过程管理系统,下面以该企业的产品设计项目的管理为例说明系统的应用流程。
 
    1 建立企业项目过程模型
    为加强企业的管理,企业聘请生产力促进中心咨询师制订了企业管理规范,包括项目执行规范。基于该规范,项目办公室通过项目管理界面在系统中创建了新产品开发、产品升级、政府支持创新等几种项目过程模型,定义不同类型项目所应划分的阶段,和每个阶段需要执行的质量活动。这些过程模型以及大量的项目管理规格文档、模板文档作为项目管理资源,在项目管理子系统中维护。
 
    2 管理企业的产品数据
    设计部通过产品数据界面将企业历年来的产品数据录入到系统中,作为设计技术资源,并对其使用权限进行设定。
 
    3 启动项目
    项目管理办公室根据企业需要,启动一个新的项目,根据该项目的特点为其选择适合的过程模型。
 
    4 计划项目
    项目经理在设计过程管理界面上能够接收到项目指派。接手项目之后,对在过程模型中定义的项目阶段进一步分解,形成任务分解结构,对标准质量活动进行裁剪,形成质量管理计划。还要制作进度计划、风险管理计划,在制作各种计划的过程中,可以参考以往项目的成功经验。计划制作完成之后,通过工作流系统执行审批。
 
    5 执行项目
    项目成员在设计过程管理界面上能够并行执行管理活动和设计活动。设计过程管理支持项目成员的协同,在检入、检出机制的控制下,各种管理文档和设计文档在项目组内共享。在执行任务时,项目成员可用设计数据管理子系统中的技术资源和项目管理子系统中的管理资源。通过工作流系统实现阶段性设计成果的提交和审批。
 
    6 完成项目
    项目完成时,项目经理通过归档操作将项目产生的项目管理数据和设计数据分别提交给项目管理子系统和设计数据管理子系统,形成新的项目管理资源和设计技术资源。
 
    7 改进项目管理水平
    本文所提出的框架能够使不同部门的角色从管理和技术两方面参与到产品设计过程中,因此是一个企业级的信息系统。项目组在执行项目的过程中,可以充分利用企业项目管理资源和设计技术资源,实现管理与技术的有机集成。
 
    在现代制造企业中,产品设计过程是一个复杂的过程,需要利用的管理资源不仅是项目管理资源,还包括人力资源、设备资源、市场等企业管理的诸多领域。这些领域多有比较成熟的应用系统,但如何将其集成并应用到产品设计过程中,还需要更好的模型和集成架构。
 
结束语
    作为一个功能完整、管理细腻和操作方便的项目管理系统,可以有效地提供项目描述和计算方法,所生成的图、表和文件等能够帮助使用者计划、设计和管理项目,最终出色地完成项目。
 

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